Великий Новгород, 5 сен - ИА Нефтегаз.РУ. Специалисты Новгородского государственного университета совместно с коллегами из Санкт-Петербургского и Российского государственного аграрного университетов доработали математические выражения для прогнозирования детонации в бензиновых силовых агрегатах.
Об этом сообщила пресс-служба НовГУ.

Как пояснил один из авторов работы, доцент кафедры автомобильного транспорта НовГУ А. Капустин, топливно-воздушная смесь, сгорающая в цилиндре, необходима для работы мотора так же, как кислород и топливо для огня. Она бывает трех типов. Стехиометрическая предполагает ровно столько бензина, сколько нужно для полного сгорания кислорода из воздуха, для бензина это около 1 части горючего на 14,7 частей воздуха. Богатая смесь содержит больше топлива, чем требуется, дает прирост мощности, но увеличивает расход. Бедная смесь, наоборот, имеет избыток воздуха и недостаток бензина, она экономичнее и меньше подвержена детонации.

А. Капустин отметил, что современные двигатели все чаще переводят на бедные смеси ради экономии топлива. Однако прежняя формула Дауда и Ейза, одна из самых известных для расчета детонации, корректно работает только со стехиометрической смесью и дает ошибки для бедных режимов.

Чтобы устранить этот недостаток, исследователи ввели в формулу коэффициент избытка воздуха, который показывает отклонение состава смеси от стехиометрического. Кроме того, они впервые учли турбулизацию заряда - искусственное завихрение топливно-воздушной смеси в цилиндре. Как пояснил А. Капустин, закрученная смесь сгорает быстрее и равномернее, что повышает мощность и экономичность, но при неверном расчете завихрения могут спровоцировать детонацию.

В результате появились новые формулы для бензина с октановыми числами 92 и 100. Они действуют именно в том диапазоне бедных смесей, где старые расчеты ошибались: при содержании воздуха на 20-80% больше идеальной пропорции.

Ученый подчеркнул, что новые формулы особенно ценны в условиях топливного дефицита, так как экономят ресурсы на этапе проектирования новых бензиновых поршневых моторов. Разработчикам не нужно собирать десятки опытных образцов с разной степенью сжатия и проводить дорогостоящие стендовые испытания. Достаточно выполнить программный расчет, выбрать оптимальный вариант и проверить всего один-два двигателя.

Также формулы помогут при переводе серийных дизелей на природный газ (метан), где сжигаются бедные смеси, а дизельное топливо используется только для воспламенения. Предварительные расчеты по детонации значительно снизят затраты на экспериментальную доводку.

А. Капустин добавил, что раньше точных формул для бедных смесей не существовало. Теперь можно точно опреде